损伤演化对非饱和高放废物处置围岩气体渗透特性影响规律研究

项目名称： 损伤演化对非饱和高放废物处置围岩气体渗透特性影响规律研究

项目编号： No.11402079

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘健

作者单位： 核工业北京地质研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 高放废物地质处置工程中气体的产生和运移，是放射性核素向外迁移的重要途径。作为从工程屏障到天然屏障的过渡区域，围岩开挖损伤区是有害气体渗流路径上的薄弱环节，损伤演化与饱和度是影响其渗透特性的两个关键因素。由于试验技术和相关理论发展的局限，损伤演化与饱和度共同作用下岩石气体渗透率演化规律的研究目前比较匮乏。本项目拟采用先进的低渗材料气体渗透率测试技术，以中国高放废物地质处置甘肃北山预选区的深部花岗岩为研究对象，开展非饱和损伤围岩的渗透特性试验研究，深入剖析损伤演化、饱和度与岩石气体渗透率之间的相关关系，建立能够反映损伤演化与饱和度耦合影响的相对渗透率模型。基于本研究建立的模型，对围岩开挖损伤区中的气体运移过程进行数值模拟研究，分析其对高放废物地质处置工程长期安全性的影响。研究成果可以进一步加深对损伤岩石渗透特性及其演化机理的认识，并为高放废物地质处置工程长期安全性评价提供更为可靠的渗流模型。

中文关键词： 气体渗透率；水分特征曲线；饱和度；损伤；花岗岩

英文摘要： For the high-level radioactive waste (HLW) geological disposal project, gas generation due to metal corrosion, organic degradation processes and waste radiolysis will lead to gas transfer in the HLW disposal repository. It is crucial to study the

英文关键词： gas permeability；water retention curve；saturation；damage；granite